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公開番号2025102937
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2025061620,2021567712
出願日2025-04-03,2020-12-25
発明の名称近赤外線吸収ガラスおよび近赤外線カットフィルタ
出願人HOYA株式会社
代理人弁理士法人特許事務所サイクス
主分類C03C 3/16 20060101AFI20250701BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】近赤外線カット能力に優れ、可視光透過率が高く、耐候性に優れる近赤外線吸収ガラス、およびこのガラスからなる近赤外線カットフィルタを提供する。
【解決手段】カチオン%表示のガラス組成において、Cuイオンの含有量が15.0%以下であり、Pイオンの含有量が55.0%以下であり、カチオン比((Alイオン+Pイオン)/(Mgイオン+Caイオン+Srイオン+Baイオン+Znイオン+Cuイオン))が5.300以下であり、カチオン比((Mgイオン+Caイオン+Srイオン+Baイオン)/(Liイオン+Naイオン+Kイオン))が0.100以上であり、CuイオンおよびPイオンを除くカチオン類の平均価数が1.500未満であり、アニオン%表示のガラス組成において、Oイオンの含有量が85.0%以上であり、かつPイオンの含有量に対するOイオンの含有量の比率が3.300以上である近赤外線吸収ガラス。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
構成イオンとして、
Ｐイオン、
Ｃｕイオン、
Ｏイオン、
Ｌｉイオン、ＮａイオンおよびＫイオンからなる群から選ばれる１種以上のイオン、ならびに、
Ｍｇイオン、Ｃａイオン、ＳｒイオンおよびＢａイオンからなる群から選ばれる１種以上のイオン、
を少なくとも含み、
カチオン％表示のガラス組成において、
Ｃｕイオンの含有量が１５．０カチオン％以下であり、
Ｐイオンの含有量が５５．０カチオン％以下であり、
Ｍｇイオン、Ｃａイオン、Ｓｒイオン、Ｂａイオン、ＺｎイオンおよびＣｕイオンの合計含有量に対するＡｌイオンとＰイオンとの合計含有量のカチオン比（（Ａｌイオン＋Ｐイオン）／（Ｍｇイオン＋Ｃａイオン＋Ｓｒイオン＋Ｂａイオン＋Ｚｎイオン＋Ｃｕイオン））が５．３００以下であり、
Ｌｉイオン、ＮａイオンおよびＫイオンの合計含有量に対するＭｇイオン、Ｃａイオン、ＳｒイオンおよびＢａイオンの合計含有量のカチオン比（（Ｍｇイオン＋Ｃａイオン＋Ｓｒイオン＋Ｂａイオン）／（Ｌｉイオン＋Ｎａイオン＋Ｋイオン））が０．１００以上であり、
ＣｕイオンおよびＰイオンを除くカチオン類の平均価数が１．５００未満であり、
アニオン％表示のガラス組成において、
Ｏイオンの含有量が８５．０アニオン％以上であり、かつ
Ｐイオンの含有量に対するＯイオンの含有量の比率（Ｏイオン／Ｐイオン）が３．３００以上である、近赤外線吸収ガラス。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
カチオン％表示のガラス組成において、Ｐイオンの含有量が３０．０カチオン％以上５０．０カチオン％以下である、請求項１に記載の近赤外線吸収ガラス。
【請求項３】
カチオン％表示のガラス組成において、Ｌｉイオンの含有量が１０．０カチオン％以上である、請求項１または２に記載の近赤外線吸収ガラス。
【請求項４】
カチオン％表示のガラス組成において、Ｃｕイオンの含有量が２．１カチオン％以上１５．０カチオン％以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の近赤外線吸収ガラス。
【請求項５】
前記比率（Ｏイオン／Ｐイオン）が３．４００以上である、請求項１～４のいずれか１項に記載の近赤外線吸収ガラス。
【請求項６】
カチオン％表示のガラス組成において、Ｍｇイオン、Ｃａイオン、Ｓｒイオン、ＢａイオンおよびＺｎイオンの合計含有量に対するＺｎイオンのカチオン比（Ｚｎイオン／（Ｍｇイオン＋Ｃａイオン＋Ｓｒイオン＋Ｂａイオン＋Ｚｎイオン））が０．６００以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の近赤外線吸収ガラス。
【請求項７】
アニオン％表示のガラス組成において、Ｆイオンの含有量が１０．０アニオン％以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の近赤外線吸収ガラス。
【請求項８】
厚み０．１１ｍｍ換算の透過率特性として、波長６００ｎｍ以上で透過率が５０％となる波長が６００ｎｍ～６５０ｎｍの範囲にあり、波長１２００ｎｍにおける透過率Ｔ１２００が４２．０％以下であり、かつ波長４００ｎｍにおける透過率Ｔ４００が６８．０％以上である、請求項１～７のいずれか１項に記載の近赤外線吸収ガラス。
【請求項９】
厚み０．２１ｍｍ換算の透過率特性として、波長６００ｎｍ以上で透過率が５０％となる波長が６００ｎｍ～６５０ｎｍの範囲にあり、波長１２００ｎｍにおける透過率Ｔ１２００が４２．０％以下であり、かつ波長４００ｎｍにおける透過率Ｔ４００が６８．０％以上である、請求項１～７のいずれか１項に記載の近赤外線吸収ガラス。
【請求項１０】
請求項１～７のいずれか１項に記載の近赤外線吸収ガラスからなる近赤外線カットフィルタ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、近赤外線吸収ガラスおよび近赤外線カットフィルタに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近赤外線カットフィルタは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子に入る光を人間の比視感度曲線に相当する光波長分布にするために、撮像素子の感度波長域における不要な近赤外光(波長７００～１２００ｎｍ)をカットする機能を有する。近赤外線カットフィルタは、一般に撮像素子の直前に設けられることが多い。
【０００３】
近赤外線カットフィルタは、近赤外線吸収ガラスを基材とし、平板上に研磨加工されたものが広く用いられている。
【０００４】
近赤外線吸収ガラスは、一般にＣｕイオンを含む。近赤外線吸収ガラスの分光透過特性の一例を図１に示す。尚、図１は、本発明を何ら限定するものではない。波長７００～１２００ｎｍ付近の光吸収特性は、ガラス中のＣｕイオン（Ｃｕ
２＋
）によって発現する。中でも、Ｃｕイオンを含むリン酸塩ガラスは、Ｃｕイオン（Ｃｕ
２＋
）のもつ近赤外線吸収特性を広範な波長域で示すことができるため、近赤外線カットフィルタ用のガラスとして有用である（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－３８７１９号公報
【０００６】
図１の波長６００ｎｍ以降の透過率カーブおいて、透過率５０％となる波長は「半値」と呼ばれ、近赤外線カットフィルタの主要規格の一つになっている。半値は、フィルタの仕様によって異なるが、波長６００ｎｍ～６５０ｎｍの範囲に設定されることが多い。半値を所望の値にする一般的な方法としては、ランベルト－ベールの法則にしたがい、ガラス基材の板厚か、ガラス中のＣｕイオン（Ｃｕ
２＋
）濃度のいずれかを調節する方法がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近赤外線カットフィルタには、近赤外線をカットする能力に優れること（即ち所望の半値を有しながら近赤外光の透過率が低いこと）とともに、可視光(波長４００～６００ｎｍ)の透過率が高いことも求められる。
【０００８】
また、近年、スマートフォン等に搭載される撮像素子モジュールには、小型化と高性能化の両立が求められており、そのため近赤外線カットフィルタの板厚は薄肉化が要求されている。近赤外線をカットする能力を維持しつつ薄肉化するためには、ガラス中のＣｕイオン（Ｃｕ
２＋
）の濃度を高める必要がある。しかしながらそのためにガラス原料中のＣｕ成分の比率を単純に高くすると、熔解時にＣｕ
２＋
が還元されてできるＣｕ
＋
が増加し、特に波長４００ｎｍ付近の透過率が低下してしまうことが知られている。
【０００９】
更に、様々な使用環境下で透過率特性を維持するために、近赤外線カットフィルタには、高温高湿環境下において化学的耐久性が高いこと（即ち耐候性に優れること）が望まれる。
【００１０】
上記に鑑み、本発明の一態様は、近赤外線カット能力に優れ、可視光透過率が高く、耐候性に優れる近赤外線吸収ガラス、および、かかる近赤外線吸収ガラスからなる近赤外線カットフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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